Question

某化工廠用石灰石（雜質(zhì)不溶于水，也不參加反應(yīng)）、純堿和水等原料來制燒堿溶液，再經(jīng)過濾、蒸發(fā)等步驟制取固體燒堿．某化學(xué)興趣小組要分析該化工廠倉庫中放置一段時(shí)間后的固體燒堿樣品成分，他們對(duì)燒堿樣品的成分進(jìn)行了如下猜測：
【猜想】
猜想一：該樣品的成分可能只有氫氧化鈉；
猜想二：該樣品中除了氫氧化鈉外，還可能含有碳酸鈉．支持這種猜測的依據(jù)是（用化學(xué)方程式表示）
①

 

，②

 

．
猜想三：該樣品中除了氫氧化鈉外，還可能有

 

．
猜想四：該樣品中除了氫氧化鈉外，還可能有

 

．
【實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證】他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，首先驗(yàn)證猜想一．進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是：取少量固體樣品配制成溶液，將少量溶液加入試管中，滴入酚酞，觀察到試液變紅．由此得出的結(jié)論是該樣品只有氫氧化鈉．他們又反思實(shí)驗(yàn)過程，覺得結(jié)論不正確，理由是

 

．
他們驗(yàn)證猜想二，請(qǐng)你幫助完成實(shí)驗(yàn)表格．

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)象	結(jié)  論
取少量固體樣品溶于水中，溶液澄清
		①溶液中有碳酸鈉 ②溶液中有氫氧化鈉

【反思與評(píng)價(jià)】通過驗(yàn)證猜想二中的實(shí)驗(yàn)，他們認(rèn)為猜想三和猜想四都不能成立．請(qǐng)你分析理由①

 

，②

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,堿的化學(xué)性質(zhì),鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【猜想】放置一段時(shí)間的燒堿可能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，生成的碳酸鈉可以與酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w．根據(jù)反應(yīng)物的量和生成物分析回答猜想三四；
【實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證】碳酸鈉的水溶液呈堿性，能使酚酞變紅，據(jù)此分析猜想一的驗(yàn)證結(jié)論正確性．要驗(yàn)證樣品中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，可以依據(jù)這兩種物質(zhì)的不同性質(zhì)加以證明．
【反思與評(píng)價(jià)】根據(jù)碳酸鈣的溶解性、碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)的性質(zhì)分析回答猜想三和猜想四都不能成立的理由．

解答：解：【猜想】氫氧化鈉可以與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，要證明碳酸鈉的存在，可以依據(jù)碳酸鹽的檢驗(yàn)方法加以驗(yàn)證，所以支持猜想二的依據(jù)是：①2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，②Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O
【實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證】碳酸鈉的水溶液呈堿性，能使酚酞變紅，所以僅僅根據(jù)溶液變紅不能得出樣品僅含氫氧化鈉的結(jié)論，所以驗(yàn)證猜想一不正確的理由是：碳酸鈉溶液呈堿性，也能使酚酞試液變紅；
要驗(yàn)證猜想二樣品中含有碳酸鈉和氫氧化鈉，應(yīng)先加入足量的氯化鋇溶液，將碳酸鈉全部反應(yīng)掉，再加入酚酞試液，由酚酞試液變紅證明含有氫氧化鈉．所以：

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量固體樣品溶于水中，溶液澄清	\	\
①向溶液中加入過量的氯化鈣溶液 ②向上層清液滴入酚酞試液	①產(chǎn)生白色沉淀 ②酚酞變紅	①溶液中有碳酸鈉 ②溶液中有氫氧化鈉

【反思與評(píng)價(jià)】通過驗(yàn)證猜想二中的實(shí)驗(yàn)，他們認(rèn)為猜想三和猜想四都不能成立．請(qǐng)你分析理由：①碳酸鈣難溶于水，②溶液中氫氧化鈣與碳酸鈉不能共存．
故答為：【猜想】①2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，②Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+CO₂↑+H₂O；
【實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證】碳酸鈉溶液呈堿性，也能使酚酞試液變紅；見上表：
【反思與評(píng)價(jià)】：①碳酸鈣難溶于水，②溶液中氫氧化鈣與碳酸鈉不能共存．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了碳酸鹽的檢驗(yàn)以及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氫氧化鈉和碳酸鈉的存在，完成此題要根據(jù)碳酸鈉和氫氧化鈉的不同性質(zhì)加以證明．